適應電力現貨交易電量結算變電站側計量改造

刁小玲

摘 要：介紹適應電力現貨交易現場計量裝置技術要求，變電站側雙終端改造方案，調試過中出現過的異常，并提出解決辦法，為后續的運維提供了借鑒。

關鍵詞：電力現貨交易用戶；改造技術方案；并線繼電器；故障查處

1 現貨交易計量裝置技術要求

1.1 發電側（發電廠）計量裝置技術要求

總體技術要求：雙終端+雙通道+雙電表配置。與常規計量點配置主要有如下不同：中調及以上電廠采用雙有線通道；地方電廠采用雙通道，有條件的可配置有線通道。通道接入滿足信息安全規范要求。主終端與備用終端同時采集主、副表數據，優先使用主表數據，主表故障時可使用副表數據。

1.2 變電站側專線專變戶計量裝置技術要求

變電站電能計量裝置改造基本配置原則：雙終端+雙有線通道+雙電表配置。對于在運行專線專變交易用戶，如現場不具備雙表改造條件，可按單表雙終端配置。新投運變電站及現場環境滿足雙表安裝條件的，應雙表配置（主、副表），每個終端與主站之間通過調度數據網的不同端口上行。

1.3 電能表、終端設備主要技術要求

1.3.1 電能表

具有正反向有功、分時、分相等計量功能，可存儲“電壓、電流、頻率”、“有無功功率”、“功率因素”等6類負荷記錄，存儲間隔為15分鐘；具備廣播對時功能；具備兩路獨立的RS485通訊接口。

1.3.2 廠站電能量終端

除常規技術要求，應可采集電能表的實時值、負荷曲線等數據項，采集間隔為15分鐘；具備自動補抄及對時等功能。

2 變電站計量裝置升級改造方案

2.1 總體要求

終端和電能表不能滿足省公司技術要求的，應進行升級或更換。結合我局交易用戶在不同變電站實際情況不同，現場改造按以下兩個方案來改造。

2.2 現場改造兩個方案

2.2.1 電能表集中組屏安裝的方案1

在ERTU屏加裝備用廠站終端，同時增加敷設RS-485線到電能表屏每個電能表的第二組RS-485口。終端到通信屏增加敷設網線接入調度數據網通信設備。

2.2.2 電能表安裝在高壓室內的方案2

在ERTU屏加裝備用廠站終端，主終端和備用終端每組RS-485端口之間加裝并線繼電器（以下簡稱繼電器模式），用于切換主備終端抄表。主、備終端每組485端口所接入的電能表應一致。

2.3 雙終端繼電器切換模式工作原理

東莞供電局由于部分交易用戶電能表安裝在高壓室，如采用方案1，直接485線連接電表第二路485口，485通信電纜敷設過程涉及10kV開關柜停電。為保證改造進度，我們將這部分大概30個站點雙終端改造采用方案2繼電器切換模式。雙終端繼電器模式工作原理如下：

終端工作原理-我局采用湖南威勝電能采集終端，圖5中主、備采集終端硬件一致，軟件有一些差異。將其定義為主終端（M）和從終端（S）。正常工作時，主終端經過RS485并線繼電器抄讀電能表，從終端給RS485線路轉化器提供電源，并且對主終端抄表RS485信號進行監控，當主終端出現故障，從終端將會通過告警功能發出控制信號至RS485并線繼電器，將主終端RS485線路斷開。主終端的RS485線路斷開后，從終端接管，開始進行抄讀電能表。

RS485并線繼電器的工作原理：并線繼電器內部采用信號繼電器，從終端的RS485線是接在并線繼電器上的SA1、SB1上，這兩個端子也是并線繼電器內部公共端，主終端所接的并線繼電器上的端子MA1、MB1是接到內部繼電器的常閉管腳。并線繼電器上的COM端子內部是接到GND，此端子接到終端告警繼電器的公共端；控制管腳CTRL接至終端的告警繼電器的常開端子。從終端控制RS485并線繼電器是通過閉合內部的繼電器，使并線繼電器上的控制端子CTRL與GND導通，內部繼電器形成通路，切換狀態，將常閉跳開，常開吸合，便將主終端的RS485線斷開。

3 變電站雙終端改造后的調試

3.1 采用方案1雙終端改造方式的調試

此方案主備終端分別接電能表兩個485口，主備終端運行相互獨立。備終端安裝調試與常規新裝終端一致。終端安裝完成，對終端上行、下行通信參數、電能表信息體設置后，與主站進行通道聯調。

3.2 采用方案2雙終端并線繼電器方式的調試

采用此方案應先按照圖線完成并線器接線后開始對主備終端進行調試。首先檢查主、備終端版本為廠家指定最新版本；將主終端信息參數備份至備終端并設置備終端網絡相關參數（參數設置后注意重啟終端）；主終端與備終端分別與主站過行通道聯調，確保端口telnet成功。

3.3 改造調試中遇到的常見異常及注意事項

（1）系統采集凍結電量異常。檢查現場終端體體“XX時標”參數，東莞及省計量主站是“后時標”，終端本體應設為“前時標”。

（2）計量系統采集終端無法建檔，檢查現場主終端與備終端本體“邏輯地址”參數應不同，如果主備終端邏輯地址一致，后建檔的終端將報異常，無法建檔。

（3）主終端數據無效（不抄表），備終端抄數。檢查備終端485檔案是否比主終端有不一致的多余檔案，確認并刪除多余檔案。（繼電器模式）

（4）計量系統顯示備終端采集數據無效。檢查備終端是否有異常信息體檔案，刪除異常信息體檔案。（繼電器模式）

（5）備終端無法讀取主終端數據，導致備終端無數據。外理建議1：有可能是交換機兩個至電能采集裝置端口作了隔離，協調繼保自動化專業檢查處理；處理建議2：將主終端與備終端用一條網線分別連接主、備終端。（繼電器模式）

（6）主站與現場終端聯調無法ping通終端，但可ping通變電站側網關（二次安防設備）。檢查終端與交換機連接網線及網線兩側水晶頭壓接是否正確且牢固，檢查終端上行網絡參數（IP地址等）是否設置正確。

（7）主站與現場終端聯調ping通終端，但無法telnet終端（2403）端口。將終端網線撥出接至手提電腦，設置手提電腦相關參數使其代替終端（電腦設置IP地址、網關，子網奄碼與終端參數一致）讓主站重新telnet終端2403端口，如可以telnet通，則判斷故障原因在終端本體，需檢查終端本體端口是否開放，子網奄碼等參數是否設置正確。如調試結果telnet不通，則可初步判斷為站內防火墻策略配置問題，轉相關專業查處后重新與主站聯調。

（8）主、備終端采集異常，有報文無數據。檢查站內二次安防設備交換機版本是否過舊、品牌等情況，考慮終端與交換機網口不兼容問題。我局在狀元筆變電站遇到這種情況，在終端至交換機的網線中間串接一個小型交換機后，主備終端采集正常。（繼電器模式）

4 變電站交易用戶雙終端接線方案的優化構想

在現場的改造過程中，通過對問題的發現以及處理，我們積累的一定的經驗，初步構想在以下方面可以對雙終端繼電器模式元配件，功能進行優化：

4.1 優化繼電器

構想增加監控報警功能，通過增加告警燈、增加監控模塊，實現對繼電器的運行工況監控更到位且可將繼電器運行工況、報警信號通過模塊，通信單元接至終端并上送上計量系統。

4.2 優化繼電器現場安裝工序

原繼電器與主、備終端接線在現場安裝較耗時，且接線不美觀，較為凌亂容易接錯線。構想將繼電器及相關接線集成模塊化，對外回路配置對應的接線端子，現場只需將外回路與集成模塊對應的端子接線。實現現場接線簡化，不僅接線美觀且不易接錯線。

5 結束語

截至2019年4月，我局已完成涉及73個變電站交易用戶計量裝置安裝調試，實現主備雙終端的運行模式。2019到5月15日、16日，廣東電力交易中心開展日結算試運行。未來電力現貨交易市場將日趨成熟，我們將以更高標準完成電力現貨交易用戶計量裝置運維工作，確保計量裝置實時滿足電力現貨交易規則電量結算要求。

參考文獻

[1]石玉香，季冬華，褚鵬.某綜合樓能量計量管理系統設計[J].智能建筑與城市信息，2012（08）：25-26.